2012 Fiscal Year Annual Research Report
細胞間接着を分解するグルタミン酸特異的プロテアーゼスーパーファミリの解析
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22592070
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
根本 優子 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (10164667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 重信 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (10177917)
根本 孝幸 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (90164665)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | プロテアーゼ / リコンビナントタンパク質 / 病原因子 |
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| Research Abstract |
口腔細菌は齲蝕，歯周病などの歯科感染症の他に全身性の化膿性疾患や循環器障害等の起炎菌ともなる．細菌プロテアーゼは主要な病原因子の一つで，細菌の増殖に関与し，細菌間や宿主組織との相互作用，さらに宿主防御分子を修飾し組織障害を引き起こして病原性を発揮すると考えられる．しかし，これまでその活性により大量精製が困難なことから活性化のプロセスやその産生条件，及び各々のプロテアーゼが病原性を発揮する分子メカニズムなどの詳細は明らかでない．そこで本研究では，我々が確立したStaphyrococcus aureusグルタミン酸(Glu)特異的V8プロテアーゼ(GluV8)の自己消化抑制性の分子改変による大腸菌発現系を用いて，Glu特異的プロテアーゼの組換え体の発現と精製を試みた．その結果，コアグラーゼ陰性ブドウ球菌由来酵素を含むGluV8ファミリープロテアーゼ，細胞間接着分解性表皮剥奪毒素（ETA)，及び歯周病原性菌由来ジペプチジルペプチダーゼ（DPP）の大量発現精製が可能になった．GluV8ファミリープロテアーゼは25-40残基のプロ配列を持ち，いずれの分子も活性化に先だってN末端プロ配列の段階的な加水分解が起こること，このプロ配列短縮により，異種プロテアーゼによる活性型への最終転換過程(Xaa-1-Val1間の加水分解）が著しく促進されるという共通の活性化機構が存在することを明らかにした．さらに，ETAのGlu特異的酵素活性を蛍光標識合成ペプチド基質を用いたin vitro活性測定系で初めて示し，Ser233Ala置換及びα1欠失により酵素活性が消失すること，表皮剥奪活性の発現にはデスモソームの解離のみを対象とする限定的なタンパク質分解が必須であることを明らかにした．また，DPP11とDPP7の生化学的性質，基質特異性を明らかにし，これらの結果に基づく新たな分子系統分類法を報告した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Discrimination based on Gly and Arg/Ser at Position 673 between Dipeptidyl-peptidase (DPP) 7 and DPP11, Widely Distributed DPPs in Pathogenic and Environmental Gram-Negative Bacteria2013
Author(s)
Rouf, S.M.A., Ohara-Nemoto, Y., Hoshino, T., Fujiwara, T., Ono, T., Nemoto, T.K.
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Journal Title
Biochimie
Volume: 95
Pages: 824-831
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] In vitro measurement of protease activity of exfoliative toxin A using synthetic peptide substrates2013
Author(s)
Tachi, M.T., Ohara-Nemoto, Y., Baba, T.T., Kobayakawa, T., Fujita, S., Ikeda, T., Ayuse, T., Oi, K., Nemoto, T.K.
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Journal Title
Acta Medica Nagasakiensia
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed
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[Journal Article] Propeptide processing and the proteolytic activity of proenzymes of the staphylococcal and enterococcal GluV8-family protease2012
Author(s)
Rouf, S.M.A., Ohara-Nemoto, Y., Shimoyama, Y., Kimura, S., Ono, T., Nemoto, T.K
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Journal Title
Ind J Biochem Biophys
Volume: 48
Pages: 421-427
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Classification and essential amino acid residues of the dipeptidyl peptidase 7/11 family in the Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides group2012
Author(s)
Ohara-Nemoto, Y., Abdur-Rouf, S. M., Hoshino, T., Fujiwara, T., Shimoyama, Y., Kimura, S., Ono, T., and Nemoto, T. K.
Organizer
112th General Meeting of American Society for Microbiology
Place of Presentation
San Francisco, CA, USA
Year and Date
20120616-20120619
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[Book] Endocarditis2012
Author(s)
Ohara-Nemoto, Y., Kimura, S., Nemoto, T.K.
Total Pages
22
Publisher
NVS and staphylococci in the oral cavity, a cause of infective endocarditis
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